2.1空氣的組成核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究與實(shí)踐能力：通過“測定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，理解實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會觀察現(xiàn)象、分析誤差，培養(yǎng)實(shí)證意識和實(shí)驗(yàn)探究能力。能區(qū)分混合物與純凈物，并舉例說明生活中常見的混合物，體會分類思想在化學(xué)研究中的應(yīng)用。2.化學(xué)思維與方法建構(gòu)：建立“空氣是由多種氣體組成的混合物”的基本觀念，認(rèn)識空氣各成分的體積分?jǐn)?shù)及其穩(wěn)定性，理解空氣是重要的自然資源。3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：認(rèn)識空氣對生命活動的重要性，增強(qiáng)保護(hù)空氣質(zhì)量的責(zé)任意識。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)?1.空氣的主要成分及體積分?jǐn)?shù)。?2.測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象及結(jié)論。3.混合物與純凈物的概念及實(shí)例判斷。學(xué)習(xí)難點(diǎn)?1.理解“測定空氣中氧氣含量”實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)邏輯及誤差分析。?2.從宏觀現(xiàn)象到微觀解釋的思維轉(zhuǎn)化。新課導(dǎo)入空氣的“捕獲”PART011.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定空氣看不見摸不著，怎么證明它的存在？空氣中含有哪些物質(zhì)？化學(xué)家是怎樣研究空氣的？要回答這些問題，最好的方法就是通過實(shí)驗(yàn)來探究?！緦?shí)驗(yàn)探究】利用圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器，組裝成圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請你利用該實(shí)驗(yàn)裝置把一個(gè)集氣瓶中的部分空氣“捕獲”到另一個(gè)集氣瓶中。簡要說明其原理。分液漏斗集氣瓶水槽實(shí)驗(yàn)裝置為了成功地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先應(yīng)檢查裝置的氣密性，確保裝置不漏氣。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置向分液漏斗中加水，然后打開分液漏斗的玻璃旋塞使集氣瓶中的部分空氣沿導(dǎo)管進(jìn)入水槽中的集氣瓶空氣的主要成分不溶于水1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定【方法引導(dǎo)】檢查裝置氣密性的方法如圖所示。用手握住試管時(shí)，導(dǎo)管口有氣泡冒出；松開手后過一段時(shí)間，導(dǎo)管中會形成一段水柱，則說明裝置的氣密性良好。檢查裝置的氣密性方法原理：氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象及結(jié)論：用手握住試管時(shí)，導(dǎo)管口有氣泡冒出；松開手后過一段時(shí)間，導(dǎo)管中會形成一段水柱，則說明裝置的氣密性良好1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是多少？為了弄清楚這個(gè)問題，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓某種物質(zhì)在一定條件下把盛有空氣的容器中的氧氣完全消耗掉，測量反應(yīng)后容器中剩余氣體的體積，即可以推斷出氧氣在空氣中所占的體積分?jǐn)?shù)。通過如下實(shí)驗(yàn)，可以粗略測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)：（1）將集氣瓶的容積劃分為5等份并加以標(biāo)記。（2）將橡膠管上的止水夾夾緊，在燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，在酒精燈火焰上點(diǎn)燃紅磷后，將燃燒匙迅速伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，觀察到什么現(xiàn)象？紅磷在集氣瓶中燃燒，消耗了什么氣體？1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定3.待火焰熄滅后，觀察紅磷是否有剩余。待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察到什么現(xiàn)象？4.依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷空氣中氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)。紅磷要足量水待冷卻到室溫后再打開彈簧夾實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，水進(jìn)入容器，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量。冷卻至室溫后，打開彈簧夾，燒杯中的水被吸入集氣瓶，瓶內(nèi)液面上升至1個(gè)等份的標(biāo)記附近，進(jìn)入瓶內(nèi)的水的體積約占瓶內(nèi)原空氣總體積的1/5。實(shí)驗(yàn)結(jié)論

：氧氣約占空氣總體積的五分之一；氮?dú)獠荒苋紵?，也不支持燃燒且不易溶于水，且不與水反應(yīng)。紅磷＋氧氣五氧化二磷點(diǎn)燃1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定【思考討論】（1）已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一。觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否接近這個(gè)數(shù)值？若相差較大，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡茉蛴绊憸y定結(jié)果小于

裝置漏氣反應(yīng)結(jié)束后外界空氣進(jìn)入紅磷量不足氧氣不能完全被消耗未待裝置冷卻到室溫就打開止水夾溫度較高，剩余氣體處于膨脹狀態(tài)，瓶內(nèi)壓強(qiáng)較大測定結(jié)果大于

點(diǎn)燃的紅磷插入瓶中后未立即塞上橡皮塞空氣受熱膨脹，部分逸出實(shí)驗(yàn)前止水夾未夾緊部分空氣受熱膨脹沿導(dǎo)管逸出1.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定【思考討論】（2）蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水。能否用蠟燭代替紅磷進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)，為什么？石蠟＋氧氣二氧化碳+水點(diǎn)燃蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，有額外的氣體生成，會占用消耗氧氣的體積，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差。為了降低實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的誤差，還有什么其他的方法，測定空氣中氧氣含量呢？2.測定空氣中氧氣含量的其他方法測定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)利用傳感器和信息處理終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析。實(shí)驗(yàn)時(shí)一般將傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)依次相連，采集實(shí)驗(yàn)過程中各種物理量（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等）的數(shù)據(jù)，通過軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、呈現(xiàn)和分析。我們可以將測定空氣中氧氣的含量設(shè)計(jì)成數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)連接；（2）把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器，采集數(shù)據(jù)；（3）通過相關(guān)軟件處理數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示空氣中氧氣的含量。2.測定空氣中氧氣含量的其他方法純凈物和混合物PART021.純凈物和混合物純凈物混合物組成性質(zhì)表示實(shí)例聯(lián)系只由一種物質(zhì)組成由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成有固定的組成與性質(zhì)，如具有固定的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等。沒有固定的組成與性質(zhì)，各物質(zhì)保持各自的性質(zhì)?？捎没瘜W(xué)符號表示，如氧氣（O2）無固定的化學(xué)符號空氣、海水等氧氣、水等純凈物混合物混合分離空氣的組成PART031.空氣的成分成分體積分?jǐn)?shù)氮?dú)猓∟2）78%氧氣（O2）21%稀有氣體0.94%二氧化碳（CO2）0.03%其他氣體和雜質(zhì)0.03%氮?dú)?8%氧氣21%其他成分1%巧學(xué)妙記：空氣的成分氮七八，氧二一，零點(diǎn)九四是稀氣，還有兩個(gè)點(diǎn)零三，二氧化碳和其他，體積分?jǐn)?shù)要記清，莫與質(zhì)量混一起。2.氮?dú)猓?）氮?dú)獾男再|(zhì)①物理性質(zhì)顏色、氣味無色、無氣味溶解性常溫、常壓下1體積水中大約只能溶解0.02體積的氮?dú)鈿庖恨D(zhuǎn)化氮?dú)?/p>

液氮（無色液體）②化學(xué)性質(zhì)通常情況下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。2.氮?dú)猓?）氮?dú)獾挠猛疽旱糜卺t(yī)療手術(shù)用于制氮肥、硝酸用作燈泡保護(hù)氣用作糧食、瓜果的保護(hù)氣3.稀有氣體概述稀有氣體（是混合物）包括氦氣、氖氣、氬氣等化學(xué)性質(zhì)在通常條件下不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)用途①氦氣可用來填充電子管、氣球、氣體溫度計(jì)和潛水服，也可作焊接金屬的保護(hù)氣；②氖氣常被用作霓虹燈的填充氣，放電時(shí)能發(fā)出橘紅色的光；③氬氣可用作電弧焊接的保護(hù)氣等隨堂測試1.利用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量(裝置氣密性良好)。下列操作不正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)前用彈簧夾夾緊膠皮管B.將集氣瓶內(nèi)水面上方空間分為5等份C.點(diǎn)燃紅磷后，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊膠塞D.紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象D隨堂測試2.如圖是測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)改進(jìn)裝置，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）DA.裝置a中的氣球先變癟后膨脹B.裝置a可以證明空氣中含有氧氣C.用裝置b實(shí)驗(yàn)時(shí)未冷卻至室溫就打開止水夾，測得